Тектоника плит и рельеф России

Траппы и  океанические плато

             Кроме долговременных горячих точек, внутри плит иногда происходят грандиозные излияния расплавов, которые на континентах формируют траппы, а в океанах океанические плато. Особенность этого типа магматизма в том, что он происходит за короткое в геологическом смысле время порядка нескольких миллионов лет, но захватывает огромные площади (десятки тысяч км?) и изливается колоссальный объём базальтов, сравнимый с их количеством, кристаллизующимся в срединно-океанических хребтах.

Известны  сибирские траппы на Восточно-Сибирской  платформе, траппы плоскогорья Декан  на Индостанском континенте и многие другие. Причиной образования траппов  также считаются горячие мантийные  потоки, но в отличие от горячих  точек они действуют кратковременно, и разница между ними не совсем ясна.

              Горячие точки и траппы дали основания для создания так называемой плюмовой геотектоники, которая утверждает, что значительную роль в геодинамических процессах играет не только регулярная конвекция, но и плюмы. Плюмовая тектоника не противоречит тектонике плит, а дополняет её.

8. Тектоника плит, как система наук

 

           Сейчас тектонику уже нельзя рассматривать как чисто геологическую концепцию. Она играет ключевую роль во всех науках о Земле, в ней выделилось несколько методических подходов с разными базовыми понятиями и принципами.

           С точки зрения кинематического подхода, движения плит можно описать геометрическими законами перемещения фигур на сфере. Земля рассматривается как мозаика плит разного размера, перемещающихся относительно друг друга и самой планеты.

           Теплофизический подход рассматривает Землю как тепловую машину, в которой тепловая энергия частично превращается в механическую.

            Геохимический подход. Для геохимии тектоника плит важна как механизм непрерывного обмена веществом и энергией между различными оболочками Земли. Для каждой геодинамической обстановки характерны специфические ассоциации горных пород.

            Исторический подход. В смысле истории планеты Земля, тектоника плит — это история соединяющихся и раскалывающихся континентов, рождения и угасания вулканических цепей, появления и закрытия океанов и морей.

           В настоящее время нет подтверждений современной тектоники плит на других планетах Солнечной системы. Исследования магнитного поля Марса, проведённые в 1999 космической станцией MarsGlobalSurveyor, указывают на возможность тектоники плит на Марсе в прошлом.

            Первые блоки континентальной коры, кратоны, возникли на Земле в архее, тогда же начались их горизонтальные перемещения, но полный комплекс признаков действия механизма тектоники плит современного типа встречается только в позднем протерозое. До этого мантия, возможно, имела иную структуру массопереноса, в которой большую роль играли не установившиеся конвективные потоки, а турбулентная конвекция и плюмы.

           Восстановление прошлых перемещений плит — один из основных предметов геологических исследований. С различной степенью детальности положение континентов и блоков, из которых они сформировались, реконструировано вплоть до архея.

          Из анализа перемещений континентов было сделано эмпирическое наблюдение, что континенты каждые 400—600 млн. лет собираются в огромный материк, содержащий в себе почти всю континентальную кору — суперконтинент. Современные континенты образовались 200—150 млн. лет назад, в результате раскола суперконтинента Пангеи. Сейчас континенты находятся на этапе почти максимального разъединения. Атлантический океан расширяется, а Тихий океан закрывается. Индостан движется на север и сминает Евразийскую плиту, но, видимо, ресурс этого движения уже почти исчерпан, и в скором геологическом времени в Индийском океане возникнет новая зона субдукции, в которой океаническая кора Индийского океана будет поглощаться под Индийский континент.

           Расположение больших континентальных массивов в приполярных областях способствует общему понижению температуры планеты, так как на континентах могут образовываться покровные оледенения. Чем шире развито оледенение, тем больше альбедо планеты и тем ниже среднегодовая температура.

           Кроме того, взаимное расположение континентов определяет океаническую и атмосферную циркуляцию.

           Однако простая и логичная схема: континенты в приполярных областях — оледенение, континенты в экваториальных областях — повышение температуры, оказывается неверной при сопоставлении с геологическими данными о прошлом Земли. Четвертичное оледенение действительно произошло, когда в районе Южного полюса оказалась Антарктида, и в северном полушарии Евразия и Северная Америка приблизились к Северному полюсу. С другой стороны, сильнейшее протерозойское оледенение, во время которого Земля оказалась почти полностью покрыта льдом, произошло тогда, когда большая часть континентальных массивов находилась в экваториальной области.

          Кроме того, существенные изменения положения континентов происходят за время порядка десятков миллионов лет, в то время как, суммарная продолжительность ледниковых эпох составляет порядка нескольких миллионов лет, и во время одной ледниковой эпохи происходят циклические смены оледенений и межледниковых периодов. Все эти климатические изменения происходят быстро по сравнению со скоростями перемещения континентов, и поэтому движение плит не может быть их причиной.

          Из вышесказанного следует, что перемещения плит не играют определяющей роли в климатических изменениях, но могут быть важным дополнительным фактором, «подталкивающим» их.

          Тектоника плит сыграла в науках о Земле роль, сравнимую с  гелиоцентрической концепцией в астрономии, или открытием ДНК в генетике. До принятия теории тектоники плит, науки о Земле носили описательный характер. Они достигли высокого уровня совершенства в описании природных объектов, но редко могли объяснить причины процессов. В разных разделах геологии могли доминировать противоположные концепции. Тектоника плит связала различные науки о Земле, дала им предсказательную силу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА II. РЕЛЬЕФ  РОССИИ

 

2.1. Особенности рельефа

 

            Рельеф — это совокупность форм земной поверхности, различных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Рельеф влияет на формирование климата, от него зависят характер и направление течения рек, с ним связаны особенности распространения растительного и животного мира. Рельеф сказывается и на образе жизни человека и его хозяйственной деятельности. Крупные формы рельефа России. Рельеф нашей страны весьма разнообразен: высокие горы соседствуют с обширными равнинами. Самая высокая точка страны (и Европы) — гора Эльбрус на Кавказе достигает высоты 5642 м над уровнем моря, а Прикаспийская низменность расположена на 28 м ниже этого уровня. Территории с равнинным рельефом преобладают, занимая более половины площади страны. Среди равнин России — одна из крупнейших равнин земного шара (Восточно-Европейская) Русская и обширная Западно-Сибирская. Разделяют их невысокие Уральские горы. Юг Европейской части России занимают молодые Кавказские горы, восток — обширные горные страны. От Западно-Сибирской равнины их отделяет Среднесибирское плоскогорье с густой сетью речных долин. К востоку от Лены расположены горные системы Северо-Восточной Сибири: Верхоянский хребет и хребет Черского. На юге Азиатской части России располагаются Алтай, Саяны, Салаирский кряж, Кузнецкий Алатау и хребты Прибайкалья и Забайкалья, а также Становой хребет, Витимское плоскогорье, Становое, Патомское л Алданское нагорья. Вдоль Тихоокеанского побережья с юга на север тянутся средневысотные хребты Сихотэ-Алинь, Буреинский, Джугджур, а на севере их сменяют высокие нагорья: Колымское, Чукотское, Корякское. Высокие горные хребты с вулканическими вершинами располагаются на Камчатке.

          Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) рельеф  России весьма разнообразен: представлены  обширные равнины, плоскогорья,  высокие и средневысотные горы;

2) преобладают  равнинные территории;

3) территория, это особенно касается азиатской  части страны, имеет общее понижение  к северу, о чем свидетельствует  направление течения большинства  крупных рек; 

4) горные  сооружения обрамляют обширные  равнины, причем основная часть  гор сосредоточена на юге Сибири, северо-востоке и востоке страны.

 

2.2. Строение земной коры

 

           Наиболее крупные черты рельефа страны определяются особенностями геологического строения и тектонических структур. Территория России, как и всей Евразии, сформировалась в результате постепенного сближения и столкновения отдельных крупных литосферных плит. Строение литосферных плит неоднородно. В их пределах есть относительно устойчивые участки — платформы и подвижные складчатые пояса. От строения литосферных плит зависит размещение крупнейших форм рельефа суши — равнин и гор. Области с равнинным рельефом приурочены к платформам — устойчивым участкам земной коры, где складкообразовательные процессы уже давно закончились. Наиболее древние из платформ — Восточно-Европейская и Сибирская. В основании платформ лежит жесткий фундамент, сложенный магматическими и сильно метаморфизированными породами докембрийского возраста (гранитами, гнейсами, кварцитами, кристаллическими сланцами). Фундамент обычно покрыт чехлом горизонтально залегающих осадочных пород, и только на Сибирской платформе (Среднесибирское плоскогорье) значительные площади заняты вулканическими породами — сибирскими траппами. Выходы фундамента, сложенного кристаллическими породами, на поверхность называются щитами. В нашей стране известны Балтийский щит на Русской платформе и Алданский щит на Сибирской платформе. Горные области отличаются более сложным геологическим строением. Горы образуются в наиболее подвижных участках земной коры, где в результате тектонических процессов горные породы сминаются в складки, разбиваются разломами и сбросами. Эти тектонические структуры возникли в различное время — в эпохи палеозойской, мезозойской и кайнозойской складчатости — в краевых частях литосферных плит при их столкновении друг с другом. Иногда складчатые пояса находятся во внутренних частях литосферной плиты (Уральский хребет). Это свидетельствует о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, которые позже превратились в единую, более крупную плиту. Самые молодые горы нашей страны расположены на Дальнем Востоке (Курильские острова и Камчатка). Они входят в состав обширного тихоокеанского вулканического пояса, или «Тихоокеанского огненного кольца», как его называют. Они отличаются значительной сейсмичностью, частыми сильными землетрясениями, наличием действующих вулканов.

 

2.3. Геологическое строение

 

             Разнообразие современного рельефа — результат длительного геологического развития и воздействия современных рельефообразующих факторов, включая (в том числе) и деятельность человека. Геология занимается изучением строения и истории развития Земли. Геологическая история Земли начинается со времени образования земной коры. Самые древние горные породы свидетельствуют о том, что возраст литосферы более 3,5 млрд. лет. Промежуток времени, отвечающий наиболее крупному этапу развития земной коры и органического мира, принято называть геологической эрой. Вся история Земли поделена на 5 эр: архейскую (древнейшую), протерозойскую (эру ранней жизни), палеозойскую (эру древней жизни), мезозойскую (эру средней жизни), кайнозойскую (эру новой жизни). Эры подразделяются на геологические периоды, названные чаще всего по местностям, где впервые были найдены соответствующие отложения. Геологическое летосчисление, или геохронология, — раздел геологии, занимающийся изучением возраста, продолжительности и последовательности формирования горных пород, слагающих земную кору. Определить время их образования можно по характеру и последовательности залегания горных пород. Если залегание горных пород не нарушено смятием, складками, разрывами, то каждый слой моложе того, на котором он залегает, а самый верхний слой образовался позднее всех лежащих ниже. Кроме того, определять относительный возраст горных пород можно по остаткам вымерших организмов, живших в тот или иной геологический период. Определять абсолютный возраст горных пород достаточно точно научились лишь в XX в. Для этих целей используют процесс распада радиоактивных элементов, содержащихся в породе. Геохронологическая таблица содержит сведения о последовательной смене эр и периодов в развитии Земли и их продолжительности. Иногда в таблице указывают важнейшие геологические события, этапы развития жизни, а также наиболее типичные для данного периода полезные ископаемые и т. п. Принцип построения таблицы — от древнейших этапов развития Земли к современному, поэтому изучать геохронологию нужно снизу вверх. С помощью таблицы можно получить сведения о продолжительности и геологических событиях в разные эры и периоды развития Земли. Геологические карты содержат подробную информацию о том, какие горные породы встречаются в тех или иных районах земного шара, какие полезные ископаемые залегают в их недрах и т. д.

 

2.4. Развитие форм рельефа

 

           Как и все другие компоненты природы, рельеф постоянно меняется. Современные рельефообразующие процессы можно разделить на две группы: внутренние (эндогенные), вызванные движениями земной коры (их называют неотектоническими, или новейшими), и внешние (экзогенные). Новейшие тектонические движения земной коры могут проявляться как в горах, так и на равнинных платформенных участках. Новейшие поднятия происходят на Кавказе, амплитуда движений достигает нескольких сантиметров в год. Экзогенные процессы связаны прежде всего с деятельностью текучих вод, в первую очередь рек и ледников, а также с особенностями климатических условий. Таков, например, рельеф, создающийся мерзлотными процессами.